二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
4-3-2二氧化氮和一氧化氮、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 必修1化学精品课件
3.二氧化硫和二氧化氮的净化和回收 二氧化硫和二氧化氮都是有用的化工原料, 但当它们分散到大气中时,就成了难以处理 的污染物。因此,工业废气排放到大气中以 前,必须回收处理,防止二氧化硫、二氧化 氮等污染大气,并充分利用原料。
(1)SO2的净化和回收 ①2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O===H2SO4回收制硫酸 ②用碱液吸收: SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O (2)NO、NO2的净化和回收 NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
拓展·延伸 中学阶段涉及的环境问题主要 有哪些?其危害是什么? 1.酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化物; 能使土壤酸化,腐蚀建筑物等。 2.光化学烟雾——主要是氮氧化物、碳氢化 合物造成的;危害人体健康,影响植物生长。 3.臭氧空洞——主要是氮氧化物、氟氯代烃 等的排放引起的;使地球上的生物受太阳紫 外线的伤害加剧。 4.温室效应——主要是由于大气中的CO2含 量的不断增加造成的;会使全球气候变暖。
剩余气体和HNO3浓度总结见下表:
气体 成分 V(NOx) V(O2) =4∶1 NO2、 O2 >4∶1 <4∶1 =4∶3 NO、 O2 >4∶3 <4∶3 剩余 气体 无 NO O2 无 NO O2 剩余气 体体积 0 1 V(NO2)过量 3 V(O2)过量 0 V(NO)过量 V(O2)过量 HNO3 浓度 /mol· -1 L 1 28 1 1 ~ 28 22.4 1 28 1 39.2 1 39.2 1 39.2
体验感悟1 现有A、B、C、D、E、F、G、 H八种气体均为无机物,根据下列事实判断 各是哪种气体。 (1)A、B、D、F四种气体是单质。 (2)把A和B混合,在光照下发生爆炸,生成 气体C。 (3)A和D在一定条件下发生反应生成气体E。 (4)D和F在放电条件下可生成气体G。 (5)G与空气混合时,由无色变成红棕色气体 H。 (6)E与C反应冒白烟。
高中化学 第四章 3.2 二氧化氮和一氧化氮及二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 人教版必修1
第四章非金属及其化合物第三节硫和氮的氧化物第2课时二氧化氮和一氧化氮及二氧化硫和二氧化氮对大气的污染一、二氧化氮和一氧化氮1.氮气氮气在空气中约占总体积的______。
通常情况下,N2不与______反应。
在一定条件下,N2能跟O2反应生成不溶于水、无色的______:2.一氧化氮NO常温下很容易与空气中的氧气反应生成________:2NO+O2===________(红棕色气体) 3.二氧化氮二氧化氮是__________、有________气味的________气体,密度比空气____,易________,____溶于水。
溶于水时生成________和________,工业上利用这一原理生产硝酸:3NO2+H2O===__________________________。
二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1.SO2和NO2的主要来源(1)______、________和____________的金属矿物的燃烧或冶炼;(2)________尾气、硫酸厂、硝酸厂的尾气。
2.危害(1)引起________污染,直接危害人体健康。
(2)溶于水形成________。
3.酸雨(1)概念:__________的降水称酸雨,主要是大气中的________和________溶于水后造成的。
(2)形成原理①H2SO4的生成:____________________________、____________。
②HNO3的生成:____________________________。
(3)危害①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
4.防治措施(1)调整____________,发展____________。
(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少__________和______________的排放。
(3)加强工厂废气的回收处理。
(4)改进汽车尾气的处理技术,控制汽车尾气排放标准。
二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
我国的酸雨主要为硫酸雨,且酸雨发展趋势值 得警惕,东南沿海地区尤其如此。在2010年上半年 在监测的全国443个城市中,有189个出现酸雨,比 例超过四成。
案例: 2010年上半年,温州、台州、厦门等8个城市
(地区)酸雨频率达到100%!近几年来,温州酸雨发 生频率之高令人咋舌,一直名列全国前茅,属于重 酸雨区。2009年,温州市在全市6个县(市、区)开 展了酸雨监测,全年采集雨样总数468个,其中酸 雨样品442个,平均酸雨率为94.4%,反映酸性的PH 范围为3.07~6.70,均值为4.47,单次最低值为 3.07。这个数值接近于食醋的2.9,相当于“下了 一场醋雨”。
随着人们生活水平的日益 提高,城市工业化步伐的大步 前进,环境污染已经成为全世 界最为关注的问题之一,某些 工厂排出的废气不经过处理直 接排放到空气中,严重造成了 大气污染,使得某些地区雨水 酸性严重超标,形成酸雨。
1872年美国化学家 Smith首先提出酸雨一词, 引起全世界关注。1985 年,几场酸雨过后,我 国四川奉节县9万多亩松 树全部枯死,重庆南山 2.7万亩马尾松死亡过半。
(2NO + O2 === 2N×O32) + (3NO2 + H2O === 2HNO3 +×N2O)
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
当充入3/4试管体积的O2时,水能充满试管。
洛杉矶光化学烟雾事件
洛杉矶从20世纪40年代初,每年 从夏季至早秋,只要是晴朗的日子, 城市上空就会出现一种弥漫天空的浅 蓝色烟雾,使整座城市上空变得浑浊 不清。
NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体,密度比 空气大,易液化,易溶于水。
二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。
环境管理-必修1二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮
(4)危害 ①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的 腐蚀。
2.如何回收与利用SO2气体? 提示:废气中的SO2可以用氨水吸收,化学反应原理为: SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O, 或SO2+NH3+H2O===NH4HSO3。 然后向所得溶液中加入浓硫酸,将它们转化为(NH4)2SO4, 并可得到浓度较高的SO2:
1.如何收集NO和NO2气体? 提示:(1)NO易与氧气反应,不溶于水也不与水反应,应用 排水法收集而不用排空气法。
(2)NO2易与水反应,但不与O2反应,故常用向上排空气法 收集而不用排水法。
二、SO2与NO2对大气的污染 1.SO2与NO2的主要来源、危害和防治 (1)来源
煤、石油 ①SO2:主要来源于——————————的燃烧和某些含硫的 金属矿物的冶炼 ②NO2:主要来自于 汽车尾气
第四章 非金属及其化合物
第二课时 二氧化氮和一氧化氮二氧化 硫和二氧化氮对环境的污染
1.了解NO、NO2的性质。 2.了解SO2、NO、NO2对大气造成的污染。 3.掌握NO、NO2和O2溶于水的有关计算。
一、氮气、一氧化氮和二氧化氮 1.物理性质
色态 气味 密度(与空气相比) 溶解性 毒性
N2 无色气体
一、一氧化氮和二氧化氮
1.NO和NO2的性质比较
物质分类
色、味、态
物 密度
理 性
熔、沸点
质 溶解性
毒性
NO 不成盐氧化物
NO2 非金属氧化物
无色、无味、气体
红棕色、刺激性பைடு நூலகம்气味、气体
二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
1.若洗气瓶是干燥的,由A口进气,可收集 的气体:有: Cl2 O2 HCl
NO2 SO2 CO2 2.若瓶中充满水,可收集的气体有:
H2 O2 NO
3.在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和氧 化反应物质的质量比为
A.3∶1
B.1∶3
√C.1∶2
D.2∶1
3NO2+H2O====2HNO3+NO,反应中NO2 既是氧化剂又是还原剂,其质量比
NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体,密度比 空气大,易液化,易溶于水。
二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。
3NO2+H2O====2HNO3+NO
工业制硝酸的第三 步
【思考与交流】
关于谚语 “雷雨发庄稼”,你现在是否已经
知道了其中的化学原理?
【提示】雷雨天气空气中的氮气发生如下反应:
放电
N2+O2
氮的氧化物溶于水的可能情况:
原气体
NO2
NO2+NO
V(NO2 ) 4
NO2 和
V(O2 ) 1 V(NO2 )<4 V(O2 ) 1
O2
V(NO2 )>4
V(O2 ) 1
反应 (1) (1) (3)
剩余 气体 NO
NO
无
(3)
O2
(1)、(3) NO
剩余气体的量
1
3V(NO2)
V(NO)原+
1 3
与物质的量比相同。
4.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气 质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。 下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染 B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染 C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和三氧化硫对环境的污染
(1)SO2主要来自于化石燃料(如煤与石油)的燃烧、
含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。 (2)NO2主要来自于汽车尾气。
点燃
S + O2 ==== SO2
在煤、石油和某些金
属矿物中含硫物质或硫 的化合物在燃烧或冶炼 时,会生成SO2,这是 大气中SO2的主要来源。
酸雨的形成 雨水、霜、雹、露等
展“世界环境日”活动,其中1983的主题是“防治酸
雨”。
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
1.“酸雨”的形成主要是由于( B )
A.森林遭乱砍滥伐,破坏生态平衡
B.工业上大量燃烧含硫燃料
C.大气中CO2的含量增多
D.汽车排出大量尾气
2.下列污染现象主要与SO2有关的是( B )
A.臭氧层空洞 C.光化学烟雾 B.酸雨 D.温室效应
第2课时
二氧化氮和一氧化氮
二氧化硫和二氧化氮对环境的污染
1、了解氮的氧化物的主要性质和应用。 2、了解硫和氮的氧化物对环境的影响,及消除污染
的方法。
俗语:雷雨肥庄稼?大家知道什么意思吗?
一、二氧化氮和一氧化氮
1、在放电或高温下:
N2 + O2==== 2 NO (无色) 2、在常温下:
在打雷放电 的情况下, 将空气中游 离态的氮变 2 NO + O2 ==== 2 NO2 (红棕色) 成易被庄稼 吸收的物质, 比较NO和NO2的性质: 促进庄稼生 NO:无色、不溶于水、不稳定(易被氧化) 长。
D.温室效应
5.飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小,不 易沉降。它与空气中的SO2和O2接触时,SO2会部分转 化为SO3,使空气的酸度增加,环境污染更为严重。其 中飘尘所起的作用可能是 ( C ) A.氧化剂 C.催化剂 B.还原剂 D.载体
(精品人教版)2020版高中化学 第四章二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 新人教版必修1
学业分层测评(二十一) 二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮对大气的污染(建议用时:45分钟)[学业达标]1.空气是人类生存所必需的重要资源。
为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。
下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染D.加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量【解析】石油、煤等化石燃料燃烧时会产生SO2等大气污染物,不符合“蓝天工程”的要求。
【答案】 D2.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法正确的是( )A.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维B.向煤中加入适量石灰石,在燃烧时SO2最终生成CaSO3,可减少对大气的污染C.汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2D.大量燃烧化石燃料排放的废气中含大量CO2、SO2,造成大气污染,从而使雨水pH=5.6【解析】A项,光导纤维制作原料为SiO2;B项,在燃烧时SO2最终被氧化为CaSO4;D项,酸雨的pH<5.6。
【答案】 C3.SO2和NO2是主要的大气污染物。
下列措施不能有效防止大气污染的是( )A.将机动车尾气排放标准从国家Ⅱ号标准提高到国家Ⅲ号标准B.采用强氧化剂将SO2氧化为SO3再排放到大气中C.采用原煤脱硫技术,降低燃煤中硫的含量D.向燃煤中加入适量石灰石,减少燃烧产物中SO2的量【解析】本题考查氮、硫氧化物的处理方法,将SO2氧化为SO3,不能减轻污染。
【答案】 B4.下列因果关系不正确的是( )【解析】22B 项,SO2和NO2等酸性气体的大量排放,会导致酸雨。
C项,汽车尾气中含氮氧化物、碳氢化合物,可引起光化学烟雾。
D项,氮、磷等营养元素可使水体富营养化,引起赤潮。
5.在NO2与水的反应中,NO2的作用是( )A.还原剂B.氧化剂C.既是氧化剂又是还原剂D.既不是氧化剂又不是还原剂【答案】 C6.如右图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的气体不可能是( ) A.可能是N2与NO2的混合气体B.可能是O2与NO2的混合气体C.可能是NO与NO2的混合气体D.可能是NO2一种气体【解析】根据化学方程式4NO2+2H2O+O2===4HNO3和4NO+2H2O+3O2===4HNO3可以看出一氧化氮与氧气按体积比4∶3可以完全充满,二氧化氮与氧气按体积比4∶1可以完全充满。
二氧化氮和一氧化氮
NO2 _红_棕__色__ _刺__激__性__气__味__ 有__毒__ 比空气_大__
水溶性 _不__溶__ _易__溶__
(2)化学性质。
①O2
NO ②H2O NO2 有关反应的化学方程式:
①_2_N_O_+_O_2=_=_=_=_2_N_O_2__。
②_3_N_O_2+_H_2_O_=_=_=_=_2_H_N_O_3+_N_O__。
酸雨
SO2和氮氧化物的排放
氮氧化物和碳氢化合物 光化学烟雾 的排放
土壤酸化,腐蚀建 筑物 危害人体健康和植 物生长
环境污染 臭氧空洞
形成原因 氮氧化物和氟氯代烃的 排放
主要危害 地球上的生物受太阳 紫外线的伤害加剧
含磷洗衣粉的大量使用 赤潮和水华 及其废水的任意排放
使藻类过度繁殖,水 质恶化,发生在海水 中为赤潮,淡水中为
气体 NO2
NO2+NO
V(NO2 ) 4∶1 V(O2 ) V(NO2 ) 4∶1 V(O2 ) V(NO2 ) 4∶1 V(O2 )
反应 ① ① ③
③ 先③ 后①
剩余气体 NO NO 无 O2
NO
序号
气体
Ⅳ NO+O2
V(NO) 4∶3 V(O2 ) V(NO) 4∶3 V(O2 )
【解析】选C。由于NO和O2恰好反应:4NO+3O2+2H2O==== 4HNO3,即最后溶液充满整个烧瓶。设烧瓶容积为V L,则
n(NO)=n(HNO3)= 4 V/22.4 mol,而反应后溶液体积为V L,故
7
c(HNO3)=
4 7
V
/
22.4
mol·L-1=0.026
二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
二氧化硫和二氧化氮对大气的污染一、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染根据国家环保局发布的中国环境状况公报:目前我国大气污染程度已相当于世界上发达国家五、六十年代的污染最严重时期。
世界上大气污染最严重的十座城市,我国的北京、沈阳、西安就在其中之列。
我国大气污染,主要是煤烟型污染,我国能源以燃煤和石油为主,由于我国煤炭热能利用率不高,除尘脱硫率又很低,在这样的条件下大量燃煤就使我国大气质量严重下降,排放到大气中的二氧化硫等气体与水汽结合,形成硫酸等物质,造成我国许多地区降酸雨(PH<5.6的酸性降水)的现象,不少城市酸雨次数占降雨次数的一半以上,其中最严重的是重庆和贵阳两市,雨水酸度月平均几乎全在PH=5以下。
酸雨是国际性的环境问题,它的危害既普遍又十分严重。
酸雨降落后,往往使土壤、湖泊、河流酸化,妨碍鱼类及其它水生生物的生长,它抑制土壤中有机物的分解和固定,淋洗掉土壤中钾,钙,镁等元素,使土壤贫瘠,又使镉,铜等有害离子溶解流动,使活性铝离子毒化作用增强,伤害植物根系。
酸雨的降落使与其接触的植物叶芽受到伤害,影响其正常生长。
酸雨腐蚀建筑材料,金属结构,油漆物件。
损害古建筑,雕塑像。
作为饮用水源的湖泊,河流,地下水被酸化后,底泥或土壤、岩石中有毒有害金属离子被溶解,影响饮用者的健康。
我国近年来国民经济增长率一直保持在7%左右,但污染造成的损耗在4%左右。
二、汽车尾气对大气的污染汽车排出大量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、细微颗粒物及硫化物等有害污染物。
这些一次污染物还会通过大气化学反应生成光化学烟雾、酸沉降等二次污染物,对城市大气环境和人类健康以及生态系统造成一系列的不利影响。
研究结果表明,汽车的排放污染物对环境影响不仅是局部的,许多影响还可以扩展到大气层中很远的距离及其它地区,并存在很长时间。
可将汽车排气污染的特征划分为:①局部的有害影响,如CO等;②区域性有害影响,如光化学烟雾、酸沉降;③洲际性有害影响,如细微颗粒、SOx、NOx;④全球性有害影响,如CO2等。
二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
罪魁祸首 酸雨
燃烧煤和石油,烟花爆竹,汽车尾气, 工厂排放的废气等等会向大气大量释 放二氧化硫和氮氧化物,当其达到一定 浓度以后,就会与大气中的水蒸气结合 形成硫酸和硝酸,使雨水的酸性变大, PH变小,PH小于5.6的雨水,称之为 酸雨。
酸雨的危害
对水生系统的危害:会丧失鱼类和其它生 物群落,改变营养物和有毒物的循环,使有 毒金属溶解到水中,并进入食物链,使物种 减少和生产力下降.据报道,“千湖之国” 瑞典因酸雨,从七十年代初到八十年代中 ,有1.8万个湖泊酸化.国内报道重庆南部 等地水体酸化,PH值小于4.7,鱼类不能生 存,农户多次养鱼,均无收获.
讨论思考 :如何控制酸雨的 形成?
控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫 和氮氧化物的排放。
1.调整能源结构,发展清洁能源。 2.优化能源质量。提高能源利用效
率பைடு நூலகம்减少燃煤产生的二氧化硫和谈 氧化物。 3.加强环境管理,强化环保执法, 提高汽车尾气排放标准,严格控制 二氧化硫和氮氧化物的排放量。
酸雨的危害
对人类的危害
一是通过食物链使汞、铅等重金属 进入人体,诱发癌症和老年痴呆; 二是酸雾侵入肺部,诱发肺水肿或 导致死亡;三是长期生活在含酸沉 降物的环境中,诱使产生过多氧化脂, 导致动脉硬化、心梗等疾病概率增加.
酸雨的危害
对建筑物、机械和市政设施的腐蚀.据报 道,仅美国因酸雨对建筑物和材料的腐蚀 每年达20亿美元.据估算,我国仅川黔和两 广四省,1988年因酸雨造成森林死亡,农作 物减产,金属受腐蚀的经济损失总计在140 亿元.
酸雨的危害
对陆地生态系统的危害:重点表现在土壤 和植物.对土壤的影响包括抑制有机物的 分解和氮的固定,淋洗钙、镁、钾等营养 元素,使土壤贫瘠化.对植物,酸雨损害新生 的叶芽,影响其生长发育,导致森林生态系 统的退化.据报道,欧洲每年有6500万公顷 森林受害,在意大利有9000公顷森林因酸雨 而死亡.我国重庆南山1800公顷松林因酸雨 已死亡过半.
二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫
能降低生成NO,所以NO2既是氧化剂又是还原剂。
(2)在实验室中如何收集NO和NO2气体?
提示:能与空气中的某种成分反应的气体不能用排空
气法收集;用排液法收集气体时,该气体不能与溶液
中的某种成分反应。
①NO不溶于水,但能与O2反应,2NO+O2====2NO2,故NO
不能用排空气法收集,只能用排水法收集。
第2课时
二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和 二氧化氮对大气的污染
一、氮气、一氧化氮和二氧化氮 1.物理性质:
N2 色、态 气味 密度(与空 气相比) 溶解性 毒性
NO
NO2 _____色气体 红棕 _______气味 刺激性
___色气体 ___色气体 无 无 无味 _____ 无味
略小
略大
___溶于水 ___溶于水 ___毒 不 无 ___毒 不 有
2HNO3+NO知,水洗可除去NO中的NO2。
探究1:一氧化氮和二氧化氮的性质
【问题探究】
二氧化氮与水反应的实验:
3NO2+H2O====
2HNO3+NO
2NO+O2====
2NO2, 3NO2+H2O==== 2HNO3+NO
(1)在NO2和H2O的反应中,NO2是氧化剂还是还原剂?
提示:NO2与水反应,N的化合价既能升高生成硝酸,又
时可完全溶于水生成硝酸。
【探究总结】 一氧化氮和二氧化氮的区别与联系
【拓展提升】氮的氧化物溶于水的问题分析
_________________、__________________。 SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2====2H2SO4 (2)硝酸型:NO2→HNO3,反应的化学方程式为 ____________________。
二氧化氮和一氧化氮、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染课件
二氧化氮是一种红棕色、有刺激性气味的有毒气体,密
度比空气大,易液化,易溶于水。溶于水时生成HNO3和NO, 工业上利用这一原理制取硝酸:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
煤、石油和某些金属矿物中含硫或硫的化合物,因此燃烧 煤或冶炼金属矿物时,往往会生成二氧化硫。高温条件下,空 气中的氮气也参与反应,这是汽车尾气中含有NO的原因。
解析 分析氮氧化物破坏臭氧层的各步反应,得出总反
应为O3+O2O2,可以看出氮氧化物起催化剂的作用;同样分 析氟氯烷烃破坏臭氧层的各步反应,得出总反应为O3+O2O2, 即Cl原子是破坏臭氧层时反应的催化剂。
答案 D
= >44∶∶11
恰好完全反应 NO2过量,剩余气体为NO
<4∶1 O2过量,剩余气体为O2
(3)NO和O2的混合气体溶于水 根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3 ③ 可知:当体积比
V(NO)∶V(O2) =>44∶∶33
恰好完全反应 剩余气体为NO
<4∶3 剩余气体为O2
(4)NO、NO2、O2三种种混合气体通入水中 可先按①式求出NO2和H2O反应后生成的NO的体积,再 加上原混合气体中NO的体积,即为NO的总体积,再按③式 进行计算。
三、SO2和NO2对大气的污染 1.常见的环境问题的成因、危害 (1)酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化物;能酸化土 壤,腐蚀建筑物等。
(2)光化学烟雾——主要是由氮氧化物、碳氢化物造成的; 将危害人体健康,影响植物生长。
(3)臭氧空洞——主要是由氮氧化物、氟氯代烃等的排放 引起的;将使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。
混 合 气 体 按 上 述 反 应 恰 好 进 行 了 反 应 , 所 以 V(NO2) = 10
2016_2017学年高中化学4.3.2二氧化氮和一氧化氮二氧化硫和二氧化氮对大气的污染课件
[思考感悟] 环境污染及其防治 1.常见的环境污染 环境污染 温室效应 酸雨 形成原因 主要危害
大气中 CO2 及气态烃的含量不断 全球变暖,冰雪融化,释放有毒 增加 SO2 和氮氧化物的排放 气体 土壤酸化,腐蚀建筑物
2.氮的氧化物溶于水的可能情况 序号 Ⅰ Ⅱ 气体 NO2 NO2+NO VNO2 VO2 =4∶1 Ⅲ NO2+O2 VNO2 VO2 <4∶1 VNO2 VO2 >4∶1 反应 ① ① ③ ③ 先③后① 剩余气体 NO NO 无 O2 NO
VNO VO2 =4∶3 Ⅳ NO+O2 VNO VO2 >4∶3 VNO VO2 <4∶3
[自我诊断] 判断下列说法正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)N2 在 O2 中点燃会生成 NO。(×) (2)打开盛有 NO 的集气瓶,瓶口观察到红棕色气体。(√) (3)不需要利用化学反应就可鉴别 NO 与 NO2。(√) (4)NO 与 NO2 可以相互转化。(√) (5)实验室制取 NO 和 NO2 后,均可用排空气法和排水法收集。(×)
1调整能源结构,发展清洁能源 2研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减 防治 少二氧化硫和氮氧化物的排放 3加强工厂废气的回收处理 4改进汽车尾气的处理技术,控制尾气排放
2.酸雨
pH<5.6 (1)概念:________ 的降雨。 SO2与NO溶于水形成的。 2 (2)成因:主要是大气中的____________
合作探究· 课堂 讲练
氮氧化合物溶于水的情况分析 [典例 1] 如图所示,室温下向盛有 3.0 mL NO 的试管中缓缓通入 1.5 mL O2(所有气体均在标准状况下测定)。
二氧化氮和一氧化氮 二氧化硫和二氧化氮对环境的污染
(3)两种类型(硫酸型、硝酸型):
SO2+H2O
H2SO3,
2H2SO3+O2====2H2SO4
3NO2+H2O====2HNO3+NO
(4)危害: ①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
【微点拨】呈酸性的雨水不一定是酸雨,正常雨水pH=5.6,酸
【对点训练】 (2015·保定高一检测)将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒 倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合 气体中O2的体积和剩余的2 mL气体分别是( A ) A.1.2 mL,NO C.3.5 mL,O2 B.2.4 mL,O2 D.4 mL,NO
【补偿训练】1.一定条件下,将等体积NO和O2充入一试管,并 将试管倒立于水槽中,充分应后剩余气体的体积约为原总体 积的( C ) A.1/4 B.3/4 C.1/8 D.3/8
⑷NO2:既有氧化性又有还原性,以氧化性为主。NO2能使湿润
的淀粉KI试纸变蓝。
二氧化氮和一氧化氮 【思考与交流】 关于谚语 “雷雨发庄稼”,你现在是否已经知道了其
中的化学原理? 【提示】雷雨天气空气中的氮气发生如下反应:
N2+O2 ==== 2NO 2NO+O2====2NO2 3NO2+H2O====2HNO3+NO 生成的硝酸随雨水落下,与土壤中的矿物质作用生成易被植物 吸收的硝酸盐,给农作物补充氮肥。
>4:1,NO2过量,剩余的气体为NO。
【即时训练】 1.将10mL充满NO2和O2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反 应停止后试管内剩余2mL的无色气体,求原混合气体中NO2和 O2各多少毫升?
大气污染物对环境的影响
B
化学法:如催化燃烧、 吸收、氧化等
C
生物法:如生物过滤、 生物降解等
D
综合法:结合多种方法, 如光催化、膜分离等
社会参与
政府政策: 制定大气污 染防治政策, 加强监管
01
公众参与: 提高公众环 保意识,参 与环保活动
03
02
04
企业责任:企 业应承担环保 责任,减少污 染物排放
媒体宣传:媒 体应加强环保 宣传,提高公 众环保意识
控制措施
减少燃烧:减少化石燃料的燃烧, 使用清洁能源
脱硫技术:采用脱硫技术,降低烟 气中二氧化硫和三氧化硫的排放
排放标准:制定严格的排放标准, 限制企业排放污染物
监管执法:加强监管执法,对违规 排放的企业进行处罚和整改
大气污染物的综合 治理
法律法规
《中华人民共和国大气污染防治法》
《中华人民共和国环境保护法》
清洁能源
02
提高能源利用 效率,降低能
源消耗
03
加强工业废气 处理,减少污
染物排放
04
加强环境监测和 监管,确保污染
物排放达标
二氧化硫和三氧化 硫
产生来源
01
燃烧化石燃料: 如煤、石油、天
然气等
02
工业生产:如冶 金、化工、造纸
等
03
汽车尾气排放: 如汽油、柴油等
燃料燃烧
04
火山喷发:火山 喷发产生的二氧 化硫和三氧化硫
进入大气
对环境的影响
二氧化硫和三氧化 硫是大气污染物的
1 主要成分,对环境 和人类健康产生严 重影响。
二氧化硫和三氧化 硫对大气的污染会
2 导致酸雨,对土壤、 水体和生态系统造 成破坏。
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用氨气作还原剂可将氮的氧化物转化成无毒的N2。
6NO+4NH3 ==== 5N2+6H2O △
催化剂
6NO2+8NH3 ==== 7N2+12H2O △
催化剂
一、NO和NO2
2NO+O2====2NO2(红棕色) 3NO2+H2O====2HNO3+NO 二、SO2和NO2对大气的污染 1.来源
2.危害
NO2是红棕色、有刺激性气味的有毒气体,密度比 空气大,易液化,易溶于水。 二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。
3NO2+H2O====2HNO3+NO
工业制硝酸的第三 步
【思考与交流】
关于谚语 “雷雨发庄稼”,你现在是否已经
知道了其中的化学原理?
【提示】雷雨天气空气中的氮气发生如下反应: N 2+O 2
臭氧空洞
水俣病
使藻类过度繁殖,水质恶 含磷洗衣粉的大量使用及 赤潮和水华 化,发生在海水中为赤潮, 其废水的任意排放 淡水中为水华 白色污染
塑料的大量使用,任意丢 破坏土壤结构和生态环境 弃
?
方 案!
煤中含有S,燃烧时会产生SO2排放到 空气中去污染空气,请利用今天学过的知识 设计一个合理方案来减少煤燃烧时SO2的排放 量,并写出有关方程式?
3NO2+H2O====2HNO3+NO 3 x 1 ΔV 2 30mL-15mL 解得x=22.5mL。 答案:原混合气体中NO2为22.5mL、NO为7.5mL。
【知识拓展】氮的氧化物溶于水的问题分析 1.相关化学方程式: (1)3NO2+H2O====2HNO3+NO (2)2NO+O2====2NO2 (3)4NO2+O2+2H2O====4HNO3
【思考与交流】
把一支充满NO气体的试管倒立在盛水的水槽中,向试 管中充入多少O2,试管中才能充满水?
【提示】由反应得:
(2NO + O2 === 2NO2) ×3
×2 + (3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO)
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
当充入3/4试管体积的O2时,水能充满试管。
5.煤中含有S,燃烧时会产生SO2,排放到空气中会
污染空气,请利用今天学过的知识设计一个合理方
案来减少煤燃烧时SO2的排放量,并写出有关化学方
程式。
【答案】
往煤中加生石灰,煤燃烧产生的SO2和生石灰发
生反应生成CaSO3, CaSO3再被氧化成CaSO4,从而减
少了SO2排放量,主要反应为SO2+CaO ==== CaSO3
二氧化氮和一氧化氮
在通常情况下,氮气与氧气不反应,但在放电条件 下,它们可以直接化合。此外,在高温时氮气也能 与氧气反应生成一氧化氮。
N 2+O 2
放电或高温
2NO
NO是无色、无味、有毒的气体,密度比空气略大, 不溶于水,是大气的污染物。
常温下:
2NO+O2====2NO2(红棕色)
工业制硝酸的第二 步
二、SO2、NO2对大气的污染
1.来源:
(1)SO2的来源:煤、石油的燃烧和含硫金属矿物的冶炼以及
制造硫酸、磷肥等产生的废气。
(2)NO2的来源:汽车尾气中产生的NO被空气中的氧气氧化。
2.危害:
(1)引起大气污染,直接危害人体健康。
(2)溶于水形成酸雨。
3.酸雨 正常雨水由于存在CO2的原因其pH约为5.6。当
生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到炉渣中,反应原理 为CaO+SO2 ==== CaSO3,2CaSO3+O2====2CaSO4,总反应方程式为 2CaO+2SO2+O2 ==== 2CaSO4。
△ △
②碱液吸收法。 SO2+NaOH(少量)====NaHSO3 SO2+2NaOH(足量)====Na2SO3+H2O ③氨水脱硫法。 该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收 SO2,其反应的化学方程式为NH3+SO2+H2O====NH4HSO3, 2NH3+SO2+H2O====(NH4)2SO3,
洛杉矶光化学烟雾事件
洛杉矶从20世纪40年代初,每年 从夏季至早秋,只要是晴朗的日子, 城市上空就会出现一种弥漫天空的浅 蓝色烟雾,使整座城市上空变得浑浊 不清。 这种烟雾使人眼睛发红,咽喉 疼痛,呼吸憋闷、头昏、头痛。大 片松林枯死。仅1950-1951年,美 国因大气污染造成的损失就达15亿 美元。1970年,约有75%以上的市 民患上了红眼病。 这就是最早出现的新型大气污 染事件——光化学烟雾污染事件。
3.07。这个数值接近于食醋的2.9,相当于“下了
一场醋雨”。
6.酸雨的防治措施: (1)改善燃料种类,积极开发新能源。 (2)对煤(其中含硫量为0.3%~5%)进行处理,如选洗 加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放 的烟进行处理以回收SO2。 (3)种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳 杉)等。
【归纳总结】
常见的环境污染:
环境污染 温室效应 形成原因 大气中CO2含量不断增加 主要危害 全球气候变暖,冰雪融化
酸雨
光化学烟雾
SO2和氮氧化物的排放
土壤酸化,腐蚀建筑物
氮氧化物和碳氢化合物的 危害人体健康和植物生长 排放 氮氧化物和氟氯代烃的排 放 含汞的工业废水引起的水 体污染 地球上的生物受太阳紫外 线的伤害加剧 使鱼类中毒,人食用中毒 后的鱼会造成人体汞中毒
3.防治
1.下列现象主要与NO2有关的是( BC ) A.臭氧空洞 B.酸雨
C.光化学烟雾
D.温室效应
臭氧空洞:氟氯代烃 光化学烟雾:氮氧化物、 碳氢化合物。 2.(双选)在通常条件下,把下列气体混合,不能
发生反应的是
A.H2O和NO2
C.NO和O2
√ D.N 和O √
2
B.N2和H2
2
有气体:H2 Cl2 O2 HCl NO NO2 NH3 SO2 CO2
大气中的SO2和NO2溶于水后形成酸性溶液,随雨水
降下使水的pH小于5.6,形成酸雨。
3.酸雨: pH<5.6 的降雨称酸雨。 (1)概念:_______ SO2、NO2 溶于水造成的。 (2)成因:主要是大气中的________ (3)危害。
①直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆
的腐蚀。
随着人们生活水平的日益 提高,城市工业化步伐的大步 前进,环境污染已经成为全世 界最为关注的问题之一,某些 工厂排出的废气不经过处理直 接排放到空气中,严重造成了 大气污染,使得某些地区雨水 酸性严重超标,形成酸雨。
1872年美国化学家 Smith首先提出酸雨一词, 引起全世界关注。1985 年,几场酸雨过后,我 国四川奉节县9万多亩松 树全部枯死,重庆南山 2.7万亩马尾松死亡过半。
往煤中加石灰—Ca(OH)2,煤燃烧产 生的SO2和石灰产生反应生成CaSO3, CaSO3再被氧化成CaSO4,从而减少了 SO2排放量,主要反应为:
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O
【拓展深化】
SO2和氮的氧化物的吸收方法
(1)SO2的吸收。
①钙基固硫法。
为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、
2(NH4)2SO3+O2====2(NH4)2SO4。
(2)氮的氧化物的吸收。 ①催化转化法。 安装汽车尾气催化转化装置:
2NO+2CO 催化剂 N2+2CO2
====
②碱液吸收法。 2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O NO+NO2+2NaOH====2NaNO2+H2O ③催化还原法。
A
B
1.若洗气瓶是干燥的,由A口进气,可收集 的气体有: : Cl2 O2 HCl
NO2 SO2 CO2 2.若瓶中充满水,可收集的气体有: H2 O2 NO
3.在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和氧 化反应物质的质量比为 A.3∶1 B.1∶3 D.2∶1
√
C.1∶2
3NO2+H2O====2HNO3+NO,反应中NO2 既是氧化剂又是还原剂,其质量比 与物质的量比相同。
2 向试管通入O2
2NO+O2====2NO2
3NO2+H2O====2HNO3+NO
3
继续通入氧气
水逐渐充满试管 4NO2+2H2O+O2====4HNO3
2.你的设计对工业上生产硝酸有什么启示?
【提示】工业生产硝酸,将尾气(NO)通入适量的氧气
后再溶解于水,经过多次循环氧化、溶解,可充分利 用原料,并减少NO的排放,有利于保护环境。
2CaSO3+O2 ==== 2CaSO4。
将充满30mL NO和NO2混合气体的试管倒立 于水槽中,充分反应后,气体的体积变为
15mL,分别求原混合气体中NO和NO2的体积。
【解析】NO与H2O不直接反应,NO2与H2O反应可生成NO,因此
15mL余气为NO。
设原混合气体中NO2的体积为x,差量法求解:
4.空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气 质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。 下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染 B.实施绿化工程,防治可吸附性颗粒污染 C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
√
D.加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量
(1) (1)